Η E. coli δε μας προκαλεί μόνο δηλητηρίαση. Μας βοηθά να προσλάβουμε Σίδηρο

Κάποια στελέχη του βακτηρίου ζουν φυσιολογικά στο γαστρεντερικό μας σύστημα. Για αυτό και οι δηλητηριάσεις είναι τόσο συχνές. Γιατί είναι τόσο κοινό τόσο στο δικό μας σύστημα όσο και στων ζώων.

Μέχρι πρόσφατα, οι επιστήμονες πίστευαν ότι είναι άλλος ένας κάτοικος του εντέρου μας που ψάχνει για θρεπτικά συστατικά στα προϊόντα πέψης μας, όπως για παράδειγμα σίδηρο. Τελικά όμως αποδείχθηκε ότι το βακτήριο δε μας παίρνει το σίδηρο αλλά μας βοηθά να τον απορροφήσουμε.

Το βακτήριο μεταφέρει στο εσωτερικό του κυττάρου του, σίδηρο, με ένα χημικό μόριο την εντεροβακτίνη.

Η εντεροβακτίνη είναι η πιο ισχυρή σιδηροδεσμευτική ένωση από μια κατηγορία ενώσεων που ονομάζονται σιδηροφόρες. Οι σιδηροφόρες ενώσεις μέχρι τώρα θεωρούνταν βλαβερές για τους ξενιστές βακτηρίων επειδή άρπαζαν το σίδηρο.

Τελικά όμως η εντεροβακτίνη δε μεταφέρει τον σίδηρο μόνο στα βακτηριακά κύτταρα αλλά και στα κύτταρα του ξενιστή, προσδεδεμένη στη συνθάση του ATP. Το ATP είναι το μόριο ενέργειας των κυττάρων μας, παράγεται στα μιτοχόνδρια του κυττάρου, γνωστά και ως εργοστάσια παραγωγής ενέργειας, που χρειάζονται πολύ σίδηρο ώστε να συνεχίσουν να παράγουν ενέργεια. Ιδίως διαλυτό σίδηρο, τη μορφή που μπορούν να απορροφήσουν τα κύτταρα.

Τα βακτήρια έχουν ολόκληρη τάξη σιδηροφόρων ενώσεων για να μας παίρνουν το σίδηρο που το πεπτικό μας τον έκανε διαλυτό, αλλά και εμείς εξελίξαμε αυτή τη συμβιωτική σχέση έτσι ώστε να επωφελούμαστε και εμείς. Αν και δε μπορούμε να πούμε με βεβαιότητα τι έγινε πρώτο.

Οι ερευνητές πειραματίστηκαν με σκώληκες Caenorhabditis elegans. Τους τάισαν γενετικά τροποποιημένα βακτήρια E. coli, που δεν παρήγαγαν εντεροβακτίνη και είδαν ότι οι σκώληκες δεν αναπτύχθηκαν καλά. και είδαν ότι αυτή τους παρείχε τον περισσότερο σίδηρο που χρειαζόταν.

Στη συνέχεια, οι ερευνητές εξέτασαν το ATP τόσο σε ανθρώπινα κύτταρα όσο και σε κύτταρα σκωλήκων και διαπίστωσαν ότι τα κύτταρα έχουν τον ίδιο σχηματισμό και την ίδια ικανότητα τους να προσλαμβάνουν σίδηρο με τη βοήθεια της εντεροβακτίνης.

Για να επιβεβαιώσουν ότι παίζει τον ίδιο σπουδαίο ρόλο στα ζωικά κύτταρα όπως στους σκώληκες, ξεκίνησαν νέα σειρά πειραμάτων με ποντικούς που η φυσιολογία τους είναι πιο όμοια με τη δική μας.

Πιστεύουν ότι η ενίσχυση ενός τέτοιου βιοχημικού μονοπατιού θα μπορούσε να αποτελέσει μια θεραπευτική προσέγγιση για τη σιδηροπενική αναιμία.

Πριν γίνει όμως αυτό μένει να απαντηθούν αρκετά ερωτήματα:

- Πρέπει να βεβαιωθούμε ότι αν ενισχύσουμε την εντεροβακτίνη δε θα ταΐσουμε περισσότερο και άλλα βακτήρια του πεπτικού μας, που όμως είναι βλαβερά.

- Ακόμη, χρειάζεται να ερευνήσουν αν και άλλες σιδηροφόρες ενώσεις μεταφέρουν σίδηρο στον ξενιστή ή μόνο η εντεροβακτίνη. Μπορεί κάποιες να τον απομακρύνουν.

- Τέλος, πρέπει να λάβουν υπόψη ότι δε συμπεριφέρονται όλα τα κύτταρα του σώματός μας το ίδιο. Μπορεί μόνο τα κύτταρα του πεπτικού να συνεργάζονται τόσο καλά με την εντεροβακτίνη.

--

Πηγή:

Qi, B., & Han, M. (2018). Microbial Siderophore Enterobactin Promotes Mitochondrial Iron Uptake and Development of the Host via Interaction with ATP Synthase. Cell.